電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，包括：包含至少一電芯的電池組、置于每一電芯內(nèi)部的光纖光柵、置于電芯之間的延時(shí)光纖以及解調(diào)模塊，所述解調(diào)模塊能夠發(fā)射出調(diào)制光脈沖信號(hào)，并能夠?qū)Ψ瓷浠貋淼墓庑盘?hào)解調(diào)出其光波長。本發(fā)明的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，在每一電芯內(nèi)部需要監(jiān)測(cè)部位均設(shè)有光纖光柵，能夠?qū)γ恳浑娦緝?nèi)部的溫度和應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)；不同電芯之間設(shè)置延時(shí)光纖，可以對(duì)不同電芯的傳感信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。
【專利說明】
電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光纖光柵應(yīng)用于電池內(nèi)部監(jiān)控的傳感領(lǐng)域，尤其涉及光纖光柵在電池組內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于光纖光柵本身良好的抗電磁輻射，無源，高傳感靈敏度，高定位精度的特點(diǎn)，光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)被大量的應(yīng)用于特殊環(huán)境下，如電池、油氣管道、石油勘探等領(lǐng)域。在光纖光柵的傳感網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，最常用的是波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)和時(shí)分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)?；诓ǚ謴?fù)用的光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)，其傳感的節(jié)點(diǎn)數(shù)目受到了光源帶寬和光柵動(dòng)態(tài)范圍的影響，因此一般限制在數(shù)十個(gè)的數(shù)量級(jí)上。而基于時(shí)分復(fù)用的光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以達(dá)到數(shù)百上千個(gè)，但是空間分辨率被限制在米級(jí)。
[0003]另一方面，當(dāng)今社會(huì)，電池組得到了廣泛的應(yīng)用，將多個(gè)電池芯集成到一起可以大幅的提升電池容量，減小體積。但是，電池的安全問題一直存在，過熱、膨脹、爆炸等都會(huì)造成一些難以估量的損失和傷害。將光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電池的安全監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)有過一些案例，但是目前的方案大多都是去監(jiān)控電池組內(nèi)部，電芯外部的溫度和應(yīng)力的變化，而對(duì)電芯內(nèi)部出現(xiàn)材料膨脹和過熱的情況沒有進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)對(duì)于電池組而言，單個(gè)電芯內(nèi)部的故障對(duì)于整個(gè)電池組效能的影響是巨大的，因此需要設(shè)計(jì)一種新的監(jiān)控方式，監(jiān)控電池組內(nèi)部各個(gè)電芯的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，旨在用于解決現(xiàn)有的電池監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)無法監(jiān)測(cè)各個(gè)電芯內(nèi)部狀態(tài)的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:包含至少一電芯的電池組、置于每一電芯內(nèi)部的光纖光柵、置于電芯之間的延時(shí)光纖以及解調(diào)模塊，所述解調(diào)模塊能夠發(fā)射出調(diào)制光脈沖信號(hào)，并能夠?qū)Ψ瓷浠貋淼墓庑盘?hào)解調(diào)出其光波長。
[0006]進(jìn)一步地，所述解調(diào)模塊與所述電芯之間相互隔絕。
[0007]進(jìn)一步地，每一所述電芯內(nèi)部的光纖光柵是在所述電芯制作的過程當(dāng)中嵌入的。
[0008]進(jìn)一步地，每一所述電芯內(nèi)部設(shè)有多個(gè)光纖光柵，所述多個(gè)光纖光柵采用波分復(fù)用的方式排布，即所述多個(gè)光纖光柵的波長各不相同。
[0009]進(jìn)一步地，所述延時(shí)光纖采用環(huán)繞形的方式進(jìn)行排布。
[0010]進(jìn)一步地，所述延時(shí)光纖的長度限制在20m以內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步地，整個(gè)所述電池組內(nèi)部采用連續(xù)刻寫光柵結(jié)構(gòu)的單根光纖。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，在每一電芯內(nèi)部需要監(jiān)測(cè)部位均設(shè)有光纖光柵，能夠?qū)γ恳浑娦緝?nèi)部的溫度和應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè);不同電芯之間設(shè)置延時(shí)光纖，可以對(duì)不同電芯的傳感信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014]附圖標(biāo)號(hào)代表含義如下:
1-解調(diào)模塊、2-電芯、3-光纖光柵、4、延時(shí)光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]如圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池組內(nèi)部的光纖光柵3網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，包括:包含兩個(gè)電芯2的電池組、置于電芯2內(nèi)部需要監(jiān)測(cè)部位的光纖光柵3、置于不同電芯2之間的延時(shí)光纖4以及解調(diào)模塊I。
[0017]所述解調(diào)模塊I是光纖傳感系統(tǒng)中的常規(guī)模塊，其主要包括了光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)處理裝置。其能夠發(fā)射出調(diào)制光脈沖信號(hào)，并能夠?qū)Ψ瓷浠貋淼墓庑盘?hào)解調(diào)出其光波長。所述解調(diào)模塊I與所述電芯2之間相互隔絕，能夠?qū)庑盘?hào)進(jìn)行收發(fā)，確保傳感解調(diào)端的無源特性。
[0018]如圖1，整個(gè)所述電池組內(nèi)部采用連續(xù)刻寫光柵結(jié)構(gòu)的單根光纖。每一所述電芯2內(nèi)部的光纖光柵3是在所述電芯2制作的過程當(dāng)中嵌入的，并置于需要監(jiān)控的點(diǎn)處。每一所述電芯2內(nèi)部設(shè)有多個(gè)光纖光柵3，所述多個(gè)光纖光柵3采用波分復(fù)用的方式排布，即所述多個(gè)光纖光柵3的波長各不相同，通過波長的不同區(qū)分不同光纖光柵3及其所處的位置。每一所述電芯2內(nèi)部的光纖光柵3能夠?qū)﹄娦?內(nèi)部的材料、電芯2的電極以及電池組殼體進(jìn)行溫度監(jiān)控。同時(shí)對(duì)于電芯2內(nèi)部的材料的監(jiān)控，光纖光柵3盡量均勾的排布于電芯2內(nèi)部，從而能夠?qū)φ麄€(gè)電芯2內(nèi)部材料的熱分布和應(yīng)力分布進(jìn)行監(jiān)控。
[0019]所述延時(shí)光纖4合理緊湊的排布于電芯2之間，其長度通過合理的解調(diào)部分設(shè)計(jì)能夠緊密的插入到不同的電芯2之間，所述延時(shí)光纖4采用環(huán)繞形的方式進(jìn)行排布，以盡量減少延時(shí)光纖4排布的體積并降低延時(shí)光纖4的完全損耗，所述延時(shí)光纖4的長度限制在20m以內(nèi)。所述延時(shí)光纖4能夠使不同電芯2之間通過反射回光脈沖接收的時(shí)間來進(jìn)行區(qū)分。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:包含至少一電芯的電池組、置于每一電芯內(nèi)部的光纖光柵、置于電芯之間的延時(shí)光纖以及解調(diào)模塊，所述解調(diào)模塊能夠發(fā)射出調(diào)制光脈沖信號(hào)，并能夠?qū)Ψ瓷浠貋淼墓庑盘?hào)解調(diào)出其光波長。2.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述解調(diào)模塊與所述電芯之間相互隔絕。3.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:每一所述電芯內(nèi)部的光纖光柵是在所述電芯制作的過程當(dāng)中嵌入的。4.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:每一所述電芯內(nèi)部設(shè)有多個(gè)光纖光柵，所述多個(gè)光纖光柵采用波分復(fù)用的方式排布，即所述多個(gè)光纖光柵的波長各不相同。5.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述延時(shí)光纖采用環(huán)繞形的方式進(jìn)行排布。6.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述延時(shí)光纖的長度限制在20m以內(nèi)。7.如權(quán)利要求1所述的電池組內(nèi)部的光纖光柵網(wǎng)絡(luò)布置結(jié)構(gòu)，其特征在于:整個(gè)所述電池組內(nèi)部采用連續(xù)刻寫光柵結(jié)構(gòu)的單根光纖。
【文檔編號(hào)】G01K11/32GK105841843SQ201610328232
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】鄒托武
【申請(qǐng)人】小牛動(dòng)力（武漢）新能源技術(shù)有限公司